Gerbang Logika pada Programmable Logic Controller (PLC)

Hidup penuh dengan keputusan. Ketika sesuatu bernilai benar untuk kita, maka dalam Programmable Logic Controller (PLC) akan benar juga. Informasi yang dikumpulkan sebagai input menjadi dasar keputusan output. Komputer dan PLC selalu memproses data sesuai dengan logika.

Sebagai contoh kalimat dalam kehidupan sehari-hari:
– Jika Tommy ATAU Bob ingin bermain bola basket maka saya akan bermain juga.
– Saat ini pukul 6 DAN saya tidak lapar maka saya akan tetap bermain.
– Jika Ibu mencari saya DAN menyuruh saya masuk rumah atau langit gelap maka saya berhenti bermain.

Keputusan yang mudah jika anda adalah anak berumur 10 tahun. Jika diperhatikan semua pernyataan tersebut melibatkan perbandingan DAN, ATAU dan TIDAK. Sekarang, kita dapat membuat kalimat yang lebih rumit, namun yang akan kita lakukan adalah membangun kotak logika sederhana.

Mungkin contoh yang sering kita temui di kampus adalah:
– Jika Dosen hadir DAN Mahasiswa hadir, maka perkuliahan bisa dimulai.
– Jika Mahasiswa sakit ATAU keluarga ada yang meninggal, maka daftar kehadiran dapat ditulis izin.

Di dunia otomasi terdapat dua kondisi: TRUE atau FALSE (BENAR atau SALAH) sebagai representasi dari ON atau OFF, MENYALA atau PADAM, TERTUTUP atau TERBUKA, HADIR atau ABSEN, 24 VOLT atau 0 VOLT. Pada PLC, semua hal tersebut di sebutkan dalam sistem biner dengan kondisi 1 atau 0. Secara umum, MENYALA adalah representasi dari BENAR, sedangkan PADAM adalah SALAH.

Mari kita buat pernyataan sederhana menggunakan contoh otomasi.

• Jika tombol ditekan DAN pintu tertutup maka nyalakan motor.
• Jika proses selesai ATAU tombol darurat TIDAK menyala, maka matikan motor (contoh untuk operasi pengamanan / fail-safe karena bisa saja kabel stop lepas)
• Jika Tangki penuh ATAU tombol ditekan DAN tidak ada alarm maka mulai proses.

Akan lebih nyaman jika menyusun program seperti ini, namun komputer meminta lebih terstruktur. Sebuah pernyataan grafik telah digunakan bertahun-tahun untuk menyatakan elemen logika dan dapat dengan mudah dikonversikan dengan logika ladder. Fungsi ini dapat disebut Gerbang Logika karena cara kerja mereka.

Fungsi TIDAK (NOT)
Gerbang Logika termudah adalah Gerbang TIDAK (NOT gate).

Fungsi satu-satunya gerbang ini adalah membalik kondisi logika. Jika input bernilai 1 maka output akan menjadi 0 (nol) dan sebaliknya. Berikut adalah tabel kebenarannya yang menunjukkan input dan output logika.

Input	Output
0	1
1	0

Konversi untuk logika ladder adalah seperti kontak normal namun dengan tanda slash diatasnya.

Fungsi DAN (AND)
Gerbang DAN dilambangkan dengan simbol di bawah ini. Input bisa lebih dari dua, namun hanya ada satu output.

Tabel kebenaran di bawah menunjukkan output akan menyala jika semua input adalah benar (1). Cara termudah untuk mengingat DAN adalah seperti perkalian.

Input A	Input B	Output
0	0	0
1	0	0
0	1	0
1	1	1

Konversi untuk logika ladder untuk Gerbang DAN adalah seperti dua kontak yang berdampingan.

Fungsi ATAU (OR)
Terakhir, Gerbang ATAU memiliki simbol seperti gambar di bawah. Bisa saja input lebih dari dua, namun outputnya selalu satu (1).

Tabel kebenaran di bawah menunjukkan bahwa output akan menyala (bernilai 1) jika salah satu input benar (bernilai 1). Cara termudah untuk mengingat ini adalah Gerbang ATAU seperti penjumlahan.

Input A	Input B	Output
0	0	0
1	0	1
0	1	1
1	1	1

Konversi logika ladder untuk Gerbang ATAU adalah seperti dua kontak yang disusun parallel atau satu di atas dan satu di bawah.

Fungsi TIDAK-DAN (NAND)
Gerbang  TIDAK (NOT) mungkin tidak banyak membantu jika tidak anda tidak sering memprogram. Namun sebenarnya anda sering menggunakannya. Umumnya Gerbang TIDAK sering dikombinasikan Gerbang DAN dan ATAU.  Maka diputuskan untuk membuat simbol baru untuk kombinasi ini.

Meletakkan Gerbang TIDAK dan DAN bersamaan membentuk Gerbang NAND. Tabel Kebenaran di bawah menunjukkan bahwa outputnya adalah kebalikan dari output Gerbang DAN.

Input A	Input B	Output
0	0	1
1	0	1
0	1	1
1	1	0

Sebuah lingkaran kecil di ujung simbol Gerbang DAN digunakan untuk mengindikasikan fungsi NAND. Simbol tersebut berhubungan dengan logika ladder yang ditunjukkan di bawah. Perhatikan logika ladder karena kontak disusun paralel dan tidak dalam seri seperti fungsi DAN.

Fungsi TIDAK-ATAU (NOR)
Meletakkan Gerbang TIDAK dan ATAU bersamaan membentuk Gerbang NOR. Tabel kebenarannya ditunukkan seperti gambar di bawah menunjukkan bahwa outputnya adalah kebalikan dari Gerbang ATAU.

Input A	Input B	Output
0	0	1
1	0	0
0	1	0
1	1	0

Dan sebuah lingkaran kecil digunakan lagi untuk menandai Gerbang NOR. Simbol ini memiliki hubungan dengan logika ladder seperti di bawah. Logika ladder berbeda dengan Gerbang ATAU pada umumnya.

Bagaimana dengan Gerbang XOR?.
Sejauh ini, gerbang logika kita sudah mencakup seluruh kemungkinan, kecuali satu gerbang yang ditunjukkan oleh tabel kebenaran di bawah ini.

Input A	Input B	Output
0	0	0
1	0	1
0	1	1
1	1	0

logika tersebut adalah Gerbang Exclusive OR, atau yang dikenal dengan Gerbang XOR. bentuk spesial dari Gerbang OR (ATAU). Jika salah satu input bernilai benar (1), maka output bernilai benar (1). Simbol untuk Gerbang XOR ditunjukkan oleh gambar berikut, seperti simbol ATAU, namun dengan garis lengkung di inputnya.

Logika ladder untuk mengimplementasikan Gerbang XOR sedikit lebih kompleks dibandingkan dengan sebelum-sebelumnya.

Seberapa bergunakah logika XOR? mungkin anda tidak menggunakannya setiap hari jika tidak memikirkan sebuah ruangan dengan lampu yang dioperasikan dengan dua saklar. Jika kedua saklar dalam posisi yang sama, maka lampu akan mati, jika dengan membalik satu saklar maka lampu akan menyala. Dalam program PLC, hal ini dapat sangat membantu untuk alternatif pemrograman atau gray codes.

Gerbang  logika terakhir, yaitu Gerbang XNOR.
Jika di pahami sekilas, Gerbang XNOR adalah kombinasi logika TIDAK DAN XOR. Secara sederhana membalik output dari fungsi XOR.

Input A	Input B	Output
0	0	1
1	0	0
0	1	0
1	1	1

Simbol untuk Gerbang XNOR ditunjukkan gambar di bawah bersamaan dengan konversi logika ladder nya.

Penulis harap anda memahami materi di atas sebelum memulai program PLC. Dengan bekal tersebut dan materi Boolean Algebra, anda bisa dengan mudah menyusun Ladder Diagram dan menyelesaikan instrumen otomasi.

sumber: http://www.plcdev.com/the_decision_makers_and_or_and_not